Nr ćwiczenia: 206	Data: 26.03.03	Bartosz Banaszak	Wydział BAiIŚ	Semestr: II	Grupa: 4
Prowadzący: Jędrzej Łukasiewicz			Przygotowanie:	Wykonanie:	Ocena:

TEMAT: POMIAR STOSUNKU e/m METOD* ODCHYLE* W POLU MAGNETYCZNYM.

1. Teoria:

Ładunek (nabój) elementarny (ładunek elektryczny)- całkowita wielokrotność najmniejszej wartości ładunku elektrycznego występującego w przyrodzie- ładunku elementarnego. Jest to wielkość ładunku elektronu:

e = 1.60277 * 10^-19 [C]

Nośnikami ładunku elementarnego są elektrony, protony, jony i niektóre inne cząstki elementarne.

Ładunek elektryczny to iloczyn natężenia prądu elektrycznego (i) oraz czasu przepływu (t), czyli:

q = i t

Ładunek w polu elektrycznym i magnetycznym- w polu elektrycznym i magnetycznym na każdą cząsteczkę posiadającą ładunek elektryczny działa siła Lorentza.

Siła Lorentza- jeśli naładowana cząsteczka porusza się w obszarze, w którym istnieje pole magnetyczne i elektryczne, to silę wypadkową na tą cząsteczkę przedstawiamy:

, gdzie:

q- ładunek cząsteczki, E- natężenie pola elektrycznego, v- prędkość cząsteczki, B- indukcja magnetyczna.

Lampa oscyloskopowa- lampa elektronopromieniowa przeznaczona do wytwarzania obrazu optycznego będącego graficznym odwzorowaniem zależności miedzy dwoma wielkościami fizycznymi zmiennymi w czasie.

3. Obliczenia:

			Wychylenie plamki
L.p.	Natężenie prądu [mA]	Natężenie prądu [A]	Polaryzacja dodatnia	Polaryzacja ujemna	Wychylenie Y [cm]	Wychylenie y Y [m]	e/m	Ei	Ei^2
1	0	0	11,7	11,7	0	0	-
2	3	0,003	11,5	11,9	0,2	0,002	3,688888889	1,980024281	3,920496154
3	6,2	0,0062	11,4	12	0,3	0,003	1,943288241	0,234423634	0,05495444
4	9	0,009	11,3	12,1	0,4	0,004	1,639506173	-0,069358435	0,004810592
5	12,3	0,0123	11,1	12,2	0,55	0,0055	1,659561108	-0,0493035	0,002430835
6	15	0,015	11	12,4	0,7	0,007	1,807555556	0,098690948	0,009739903
7	18	0,018	10,9	12,5	0,8	0,008	1,639506173	-0,069358435	0,004810592
8	21	0,021	10,8	12,6	0,9	0,009	1,524489796	-0,184374812	0,033994071
9	24	0,024	10,7	12,8	1,05	0,0105	1,588671875	-0,120192733	0,014446293
10	27,3	0,0273	10,5	12,9	1,2	0,012	1,603671054	-0,105193553	0,011065684
11	30,2	0,0302	10,4	13	1,3	0,013	1,53798079	-0,170883817	0,029201279
12	33,2	0,0332	10,3	13,1	1,4	0,014	1,475903614	-0,232960993	0,054270824
13	36	0,036	10,2	13,2	1,5	0,015	1,440972222	-0,267892385	0,07176633
14	39,2	0,0392	10	13,4	1,7	0,017	1,561003228	-0,14786138	0,021862988
15	42	0,042	9,9	13,5	1,8	0,018	1,524489796	-0,184374812	0,033994071
16	45	0,045	9,8	13,7	1,95	0,0195	1,558555556	-0,150309052	0,022592811
17	48,4	0,0484	9,6	13,8	2,1	0,021	1,562521344	-0,146343263	0,021416351
18	51	0,051	9,5	14	2,25	0,0225	1,615484429	-0,093380179	0,008719858
19	54	0,054	9,4	14,1	2,35	0,0235	1,571905007	-0,136959601	0,018757932
20	57,2	0,0572	9,3	14,2	2,45	0,0245	1,522713519	-0,186151089	0,034652228
21	60	0,06	9,1	14,4	2,65	0,0265	1,619076389	-0,089788219	0,008061924
22	63,2	0,0632	9	14,5	2,75	0,0275	1,571481684	-0,137382924	0,018874068
23	66	0,066	8,8	14,6	2,9	0,029	1,602456382	-0,106408226	0,01132271
24	69	0,069	8,7	14,8	3,05	0,0305	1,621733879	-0,087130728	0,007591764
25	72	0,072	8,5	14,9	3,2	0,032	1,639506173	-0,069358435	0,004810592
26	75	0,075	8,4	15	3,3	0,033	1,60688	-0,101984608	0,01040086
27	78,2	0,0782	8,3	15,1	3,4	0,034	1,56899811	-0,139866498	0,019562637
28	81,3	0,0813	8,1	15,2	3,55	0,0355	1,582536397	-0,12632821	0,015958817
29	84,4	0,0844	8	15,5	3,75	0,0375	1,638535045	-0,070329562	0,004946247
30	87,5	0,0875	7,9	15,6	3,85	0,0385	1,60688	-0,101984608	0,01040086
31	90,5	0,0905	7,8	15,8	4	0,04	1,621440127	-0,087424481	0,00764304
32	93,1	0,0931	7,6	16	4,2	0,042	1,689185369	-0,019679238	0,000387272
33	96	0,096	7,5	16,1	4,3	0,043	1,665223524	-0,043641083	0,001904544
34	99,1	0,0991	7,2	16,2	4,5	0,045	1,711416879	0,002552271	6,51409E-06
35	102	0,102	7	16,4	4,7	0,047	1,762274125	0,053409518	0,002852577
36	105,4	0,1054	6,9	16,5	4,8	0,048	1,721390276	0,012525668	0,000156892
37	108,3	0,1083	6,8	16,7	4,95	0,0495	1,733930065	0,025065457	0,000628277
38	111,2	0,1112	6,7	16,9	5,1	0,051	1,74585781	0,036993203	0,001368497
39	114,2	0,1142	6,5	17	5,25	0,0525	1,754140967	0,045276359	0,002049949
40	117	0,117	6,3	17,1	5,4	0,054	1,768047337	0,05918273	0,003502595
41	120,2	0,1202	6,2	17,3	5,55	0,0555	1,769518564	0,060653957	0,003678902
42	123,5	0,1235	6	17,4	5,7	0,057	1,768047337	0,05918273	0,003502595
43	127	0,127	5,9	17,5	5,8	0,058	1,731117862	0,022253255	0,000495207
44	130	0,13	5,6	17,8	6,1	0,061	1,827473373	0,118608765	0,014068039
45	133,4	0,1334	5,4	18	6,3	0,063	1,851175237	0,142310629	0,020252315
46	136	0,136	5,2	18,1	6,45	0,0645	1,866894193	0,158029586	0,02497335
47	139	0,139	5,1	18,2	6,55	0,0655	1,843024429	0,134159822	0,017998858
48	142,1	0,1421	5	18,4	6,7	0,067	1,845183413	0,136318805	0,018582817
49	145	0,145	4,9	18,5	6,8	0,068	1,825407848	0,11654324	0,013582327

Wartość średnia:

1,708864608

Odchylenie standardowe:

0,31364529

Uwaga: Wszystkie obliczenia wykonane zostały w programie Microsoft Excel, wielkości potrzebne do obliczeń zawarłem w tabeli.

Ze wzoru

obliczam stosunek e/m (przykładowo dla pomiaru 10).

Z instrukcji szczegółowej przyjąłem:

Obliczenie wartości średniej stosunku e/m:

gdzie: suma e/m wynosi: 82,02550117, liczba pomiarów 49.

Wyznaczenie błędu poszczególnego pomiaru
:

, gdzie
- wynik każdego pomiaru,
wartość średniej arytmetycznej

Przykładowe wyliczenie dla pomiaru 10:

Wyznaczenie odchylenia standardowego e/m:

Odchylenie standardowe e/m obliczam ze wzoru:

gdzie suma kwadratów błędów poszczególnego pomiaru w naszym doświadczeniu wynosi: 4,62354829.

4. Rachunek jednostek:

5. Błędy:

Odchylenie standardowe: x₂ = 0,31364529, co po zaokrągleniu daje x₁ = 0.32.

Sprawdzenie:

-0,01985847< 0,1, wiec zostawiam pierwsza liczbę znaczącą.

Po zaokragleniu wynikwynosi 1,8 ± 0,32

6. Zstawienie wyników:

7. Wioski:

Porównując otrzymany wynik z wartością stosunku e/m w tablicach (1.7588047⋅10¹¹ C/kg), zauważam, ze wartość jaką otrzymaliśmy podczas doświadczenia jest zbliżona o wartości tablicowych. Błąd może być spowodowany pewną niedokładnością amperomierza, podziałki lub błędu wnoszonego przez lampę oscyloskopową- duża wielkość plamki na ekranie.

4

---